大学工程力学专业《大学物理(二)》期末考试试题D卷 附解析

大学工程力学专业《大学物理（二）》期末考试试题D卷附解析
姓名：______ 班级：______ 学号：______
考试须知：
1、考试时间：120分钟，本卷满分为100分。

2、请首先按要求在试卷的指定位置填写您的姓名、班级、学号。

一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）
1、设在某一过程P中，系统由状态A变为状态B，如果________________________________________，则过程P为可逆过程；如果_________________________________________则过程P为不可逆过程。

2、一维保守力的势能曲线如图所示，则总能量为的粒子的运动范围为________；在
________时，粒子的动能最大;________时，粒子的动能最小。

3、两个同振动方向、同频率、振幅均为A的简谐振动合成后振幅仍为A，则两简谐振动的相位差为_______ 。

4、一圆锥摆摆长为I、摆锤质量为m，在水平面上作匀速圆周运动，摆线与铅直线夹角，则：
(1) 摆线的张力T＝_____________________；
(2) 摆锤的速率v＝_____________________。

5、沿半径为R的圆周运动，运动学方程为 (SI) ，则ｔ时刻质点的法向加速度大小为________；角加速度=________。

6、若静电场的某个区域电势等于恒量，则该区域的电场强度为_______________，若电势随空间坐标作线性变化，则该区域的电场强度分布为 _______________。

7、一小球沿斜面向上作直线运动，其运动方程为：，则小球运动到最高点的时刻是=_______S。

8、一平面余弦波沿Ox轴正方向传播，波动表达式为，则x = -
处质点的振动方程是_____；若以x =处为新的坐标轴原点，且此坐标轴指向与波的传播方向相反，则对此新的坐标轴，该波的波动表达式是_________________________。

9、一束平行单色光垂直入射在一光栅上，若光栅的透明缝宽度与不透明部分宽度相等，则可能看到的衍射光谱的级次为____________。

10、简谐振动的振动曲线如图所示，相应的以余弦函数表示的振动方程为__________。

二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）
1、瞬时加速度：
2、等势面：
3、卡诺循环：
4、能量按自由度均分定理：
5、霍耳效应：
6、角动量定理(对点)：
三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）
1、刚体定轴转动，当它的角加速度很大时，作用在刚体上的（）。

A．力一定很大
B．力矩一定很大
C．力矩可以为零
D．无法确定。

2、有下列几种说法：
(1)所有惯性系对物理基本规律都是等价的
(2)在真空中，光的速度与光的频率、光源的运动状态无关
(3)在任何惯性系中，光在真空中沿任何方向的传播速率都相同
若问其中哪些说法是正确的, 答案是（）。

A. 只有(1)、(2)是正确的
B. 只有(1)、(3)是正确的
C. 只有(2)、(3)是正确的
D. 三种说法都是正确的
3、一个未带电的空腔导体球壳，内半径为。

在腔内离球心的距离为处（），固定一点电荷，如图所示。

用导线把球壳接地后，再把地线撤去。

选无穷远处为电势零点，则球心处的电势为（）。

A.
B.
C.
D.
4、一个质点同时在几个力作用下的位移为：
(SI)
其中一个力为恒力 (SI)，则此力在该位移过程中所作的功为（）。

A. -67J
B. 17J
C. 67J
D. 91 J
5、一质量为m,长度为L的匀质细杆对过杆中点且垂直的轴的转动惯量为（）。

A.
B.
C.
D.
6、三个偏振片P1、P2与P3堆叠在一起，P1与P3的偏振化方向相互垂直，P2与P1的偏振化方向间的夹角为，强度为的自然光垂直入射于偏振片P1，并依次透过偏振片P1、P2与P3，若不考虑偏振片的吸收和反射，则通过三个偏振片后的光强为（）。

A.
B.
C.
D.
7、一个物体沿固定圆弧光滑轨道由静止下滑，在下滑过程中（）。

A.它的加速度方向永远指向圆心,其速率保持不变
B.它受到的轨道的作用力的大小不断增加
C.它受到的合外力的大小变化,方向永远指向圆心
D.它受到的合外力的大小不变,其速率不断增加
8、下面说法正确的是（）。

A.等势面上各点场强的大小一定相等
B.在电势高处，电势能也一定高
C.场强大处，电势一定高
D.场强的方向总是从电势高处指向低处
9、一弹簧振子作简谐振动，当位移为振幅的一半时，其动能为总能量的（）。

A.1/2
B.1/4
C.
D.3/4
E.
10、在一直线上相向运动的两个小球作完全弹性碰撞，碰撞后两球均静止，则碰撞前两球应满足：（）。

A.质量相等
B.速率相等
C.动能相等
D.动量大小相等，方向相反
四、解答题（共4小题，每题12分，共48分）
1、如图所示：长为的匀质细杆，质量为可绕过其端点的水平轴在竖直平面内自由转动。

如果将细杆置与水平位置，然后让其由静止开始自由下摆。

求：（1）开始转动的瞬间，细杆的角加速度为多少？（2）细杆转动到竖直位置时角速度为多少？
2、质点P在水平面内沿一半径为1m的圆轨道转动，转动的角速度与时间的关系为
，已知=2s时，质点P的速率为16m/s，试求t=1s时，质点P的速率与加速度的
大小。

3、图中所示为一沿x 轴放置的长度为l的不均匀带电细棒，其电荷线密度为
为一常量。

取无穷远处为电势零点，求坐标原点O处的电势。

4、已知电子在于均匀磁场的平面内运动，设电子的运动满足玻尔量子化条件，求电子轨道的半径=？
参考答案
一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）
1、能使系统进行逆向变化，回复状态，而且周围一切都回复原状。

系统不能回复到初；态；或者系统回复到初态时，周围并不能回复原状。

2、，6m，10m
3、3/4π
4、，
5、，
6、处处为零；均匀分布
7、2S
8、，
9、0，，
10、
二、名词解释（共6小题，每题2分，共12分）
1、瞬时加速度：
(1)指时刻质点速度随时间的变化情况;
(2)瞬时加速度的物理意义是，如果从时刻起质点作匀变速运动，则该匀变速运动的瞬时加速度为；
(3) 瞬时加速度。

2、等势面：电场中电势相等的各点构成的面叫做等势面
3、卡诺循环：由两个可逆的等温过程和两个可逆的绝热过程所组成的理想循环
4、能量按自由度均分定理：气体分子的每一个自由度都具有相同的平均平动动能，其大小都等于kT/2。

5、霍耳效应：当电流垂直于外磁场通过导体时，在导体的垂直于磁场和电流方向的两个端面之间会出现电势差
6、角动量定理(对点)：在惯性系中，作用在质点上的合力对某参考点的力矩，等于质
点对同一参考点的角动量对时间的变化率，即
三、选择题（共10小题，每题2分，共20分）
1、B
2、D
3、D
4、C
5、D
6、C
7、B
8、D
9、D
10、D
四、解答题（共4小题，每题12分，共48分）
1、解：
（1）开始转动的瞬间
（2）垂直位置时
2、解：由线速度公式得
P点的速率为m/s m/s2 m/s2
t=1时：
3、解：
4、证：单缝夫朗禾费衍射各级极小的条件为：
( k = 1，2……)
令k=1，得。